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甲醇是一种低碳能源,在全球能源危机和环境污染的背景下具有良好的发展前景。在催化剂...

甲醇是一种低碳能源,在全球能源危机和环境污染的背景下具有良好的发展前景。在催化剂作用下可用H2和CO合成甲醇,反应的化学方程式为 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),三种物质的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。

回答下列问题:

(1)代表H2浓度变化的曲线为_______(填“a”、“b”或“c”)。

(2)提出一条可以加快反应速率的措施:______________________________

(3)0〜4 min内,CH3OH的平均反应速率为_________________

(4)我国某高校化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时,c口通入的物质为_____________,该电极为____(填“正极”或“负极”)。

②该电池工作一段时间后,,当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,消耗的氧气的体积为_____L(标准状况下)。

 

a 增大压强(或升高温度等其他合理答案) 0.15 mol • L-l • min-1 O2(或空气) 正极 6.72 【解析】(1)由2H2(g)+CO(g)CH3OH反应,H2浓度变化在减小并且是CO的2倍,所以代表H2浓度变化的曲线为a,故答案为:a; (2)可以加快反应速率的措施为加压或者升温,故答案为:加压或者升温; (3)根据图象CH3OH为生成物,即代表CH3OH浓度变化的曲线为b,则0-4 min内,CH3OH的平均反应速率===0.15mol/(L•min),故答案为:0.15mol/(L•min); (4)①在甲醇燃料电池中,燃料甲醇作负极,氧气作正极,电解质中的阳离子移向正极,所以c口通入的物质为氧气,故答案为:O2;正极; ②当6.4g即0.2mol甲醇完全反应生成CO2时,根据总反应:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,消耗氧气0.3mol,即标准状况下体积为0.3×22.4=6.72L,故答案为:6.72。  
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考点分析:
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实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分:

实验名称:卤素单质氧化性强弱的比较

实验药品:KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉—KI试纸

实验步骤及结论

实验步骤

实验结论

①氯水+1mLCCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层的颜色

氧化性从强到弱的顺序:氯、溴、碘

②NaBr溶液+氯水+1mLCCl4, 振荡,静置,观察四氯化碳层的颜色

③KI溶液+氯水+1mLCCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层的颜色

 

请回答下列问題:

(1)完成该实验需用到的实验仪器是_________________________   

(2)CCl4在实验中所起的作用是________________   

(3)步骤②中发生反应的离子方程式为________________________   

(4)该同学的实验设计不足之处是_______________,改进的办法是___________

 

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甲烷燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,请回答下列问题:   

(1)A电极是_________(填“正极”或“负极”),在导线中电子的移动方向为_____(填“A→b”或“b-a”)。

(2)B电极的电极反应式为_______________,发生氧化反应的电极为______(填“A”或“B”)极。

(3)溶液中K+_______(填“左”或“右”)移动。

⑷若放电一段时间后,消耗甲烷2.24 L(标准状况),理论上外电路转移电子的物质的量为_____

 

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X、Y、Z是同周期的短周期元素,原子序数依次增大。Y为地壳中含量最高的金属元素,Z是所在周期中非金属最强的元素,X、Y的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应。

(1) Y元素的原子结构示意图是_________________

(2)X、Z最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为______________

⑶Z、碳和氟三种元素可组成氟利昂(CZ3F),它在紫外线作用下破坏臭氧层的反应过程部如下:

①CZ3F CZ2F·+Z·

②Z·+O3O2+ZO·

③ ZO·+O·Z·+O2

反应①中破坏的化学键属于________(填“极性”或“非极性”)共价键。

(4)下列说法正确的是___________(填字母)。

a.X与氧元素可形成碱性氧化物

b.常温下与水反应的难易程度可证明金属性:X>Y

c.X、Y、Z形成的简单离子的核外电子排布均相同

(5)Y、石墨与含YCl4-的离子液体可构成原电池,其工作原理如图所示。若电路中转移电子的物质的量为4. 5 mol,则消耗Y单质的质量是________

 

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空气中CO2浓度的持续走高引起人们的髙度重视。一些科学家认为,人类不仅要努力减少CO2的排放,还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此,他们设想了一系列“捕捉” CO2的方法。

方法I :一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉”空气中的CO2,如图1所示。

(1)太阳能加热的反应器是将_______能转化为________能。

(2)步骤二中发生反应的化学方程式是____________________   

方法II :另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2,如图2所示。

(3)NaOH溶液喷成雾状是为了_________,其中发生反应的化学方程式为__________

 

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下表列出了 A〜H八种元素在周期表中的位置。

(1)这八种元素中化学性质最不活泼的是____________(填元素符号)。

(2)A、B、G 种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序为______________(用离子符号表示)。

(3)F元素与氢元素能形成18电子的化合物,该化合物的化学式为_______________。 (4) C元素与G元素形成化合物的电子式是____________________   

(5)A、D两元素最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为________________

 

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